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2011年5月12日,畜 牧 业,家畜生态学 第三讲,讲 授 内 容,一、生态工程概述 二、牧业生态工程概述 三、牧业生态工程设计 四、牧业生态工程管理,一、生态工程概述,生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。,社会经济自然复合生态系统,1、生态工程所遵循的基本原理,（1）物质循环再生原理 （2）物种多样性原理 （3）协调与平衡原理 （4）整体性原理 （5）系统学原理 （6）工程学原理,2、世界10大重点生态工程,20世纪以来，很多国家都开始关注生态建设，先后实施了一批规模和投入巨大的生态工程，其中世界10大重点生态工程是: 美国“罗斯福工程”，前苏联“斯大林改造大自然计划”，加拿大“绿色计划”，日本“治山计划”，北非五国“绿色坝工程”，中国三北及长江流域等防护林体系建设工程、 天然林资源保护工程、退耕还林工程、野生动植物保护及自然保护区建设工程、速生丰产用材林基地建设工程。,3、生态工程的类型,物质循环利用的生态工程,例如： 城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理； 农村发展养殖业，农作物秸秆“过腹还田”等，实行无废弃物农业。,我国古代传统的“无废弃物农业”生产模式,现代的“无废弃物农业”模式：（物质循环再生原理）,节水和废水处理与利用的生态工程,例如：节水灌溉技术；雨水和地表水的收集利用等节水工程； 对造糖厂、造纸厂、屠宰场等工业和生活废水实施减量、回收、再生、再循环等废水处理与利用工程。,山区小流域综合治理与开发的生态工程,例如：三北防护林工程、长江中上游防护林生态工程等。,应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理，以及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。,清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程,例如：利用农作物秸秆、生活垃圾等发酵产生的沼气；利用太阳能、风能等。,应用物质循环再生原理,荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地生态恢复工程,住宅、小区和城镇建设生态工程 生态旅游、绿色化学工程 生物多样性保护和持续利用工程,生态工程的类型：,农业生态工程 林业生态工程 治理污染生态工程,物质的良性循环技术 洁净可再生的新能源开发技术 种植业和畜牧业合理优化技术,“四位（1，2，5，7）一体”农业生态工程模式 1，厕所 2，猪禽舍 3，沼气池进料口 4溢流渠 5，沼气池 6，通风口 7，简易日光温室,生态工程的前景展望,“生物圈2号”生态工程的实验及启示,离开地球，我们还能够找到第二块生存之地吗？,二、牧业生态工程概述,牧业生态工程是指应用生态畜牧学原理, 参与人工辅助能量和物质, 建成以畜禽为其基本组分的畜牧业生产工艺体系。这种工艺体系是一种科学的人工生态系统, 它具有整体性、系统性、地域性、集约性、高效性、调控性等特点, 力争实现饲料( 草) 量最大、畜禽产量最高、物质和能量转化最合理, 经济效益最好和生态平衡最佳等目标。,1、整体论与牧业生态工程,（1）整体大于部分之和 某一畜禽生态工程( 如鸡猪连养) , 其整体在结构和功能上都大于部分( 单独养鸡或养猪) 之和。 （2）层次性与整合作用 整体间有不同的层次。如畜牧业生产一般有良种繁育、饲料生产、疫病防治和产品销售四大体系( 层次) , 而这每个层次又可相对地视为一体, 任何一个整体同时又是更高层次整体的一部分, 部分的作用只能在整体的水平上得到显示。高层次的整体有使其组成部分的功能趋于一致( 整合) 的能力。如生态畜牧业是整个生态农业的一部分, 它与农、林、渔、副结合起来, 则得到最大效益, 而农业( 含农林牧副渔) 又能使各业的功能趋于一致。,1、整体论与牧业生态工程,（3）平衡与协调 平衡与协调就是作用与反作用的稳定关系, 如种植业为畜牧业提供饲料粮, 促进畜牧业发展, 畜牧业却为种植业提供有机肥, 促进种植业的发展。整体的平衡要求系统外界环境稳定( 发展畜牧业要求粮食生产不能大起大落) 和系统内部稳定( 发展养鸡业要求不因疫病防治不严而鸡群毁灭)。 （4）循环与再生 畜禽生产系统通过物质代谢和能量代谢, 旧物质不断消亡, 新物质不断产生, 旧者是新者原料。如饲料喂鸡, 鸡粪喂猪, 猪粪制沼气, 沼气渣喂鱼, 就是在这种生态体系中新旧物质不断依次循环和再生的过程。（5）动态性 畜禽生产系统及其各组分的物质流、能量流和经济流随着时间的变化具有动态平衡, 关键是要去寻求一个最佳的动态。,2、金字塔理论与牧业生态工程,生态金字塔亦即食物链( food Chain) , 它揭示生物系统中物质循环和能量流动的规律, 指出物质和能量从一种生物转化到另一种生物时, 后者( 高位营养级) 的生物量约为前者( 低位营养级) 生物量的十分之一。这样, 组成食物链的各级生物, 按照这一定量关系, 由大到小排列成数字金字塔。食物链应用于畜牧业生产时, 有以下基本观点。 （1）营养层次的多少与能量消耗密切相关 食物链越长, 营养层次越多, 食物消耗的能量也就越多, 决不是链条越长越好。因此, 在畜牧生态工程设计上, 切忌盲目性, 注意使食物链的低级营养和能量得到最充分的利用, 尽早从生态系统中取出产品。,2、金字塔理论与牧业生态工程,（2）尽量扩大食物链的“源头”第一性生产( 植物) 的生物量。如充分利用一切土地, 尽量扩大饲粮( 草) 种植面积; 建立多层次多种类的立体植物群体结构; 发展能量转化高的饲料作物( 如苜蓿和甘薯等) 。只要有了丰富的“源”,才能有充足的“流”。 （3）饲养动物的数量必须与能够提供饲料的数量保持一定的比例关系, 使之相互动态平衡。如各种类型草地应有不同的合理载畜量, 才能取得更佳经济效益。因为不同畜禽对不同饲料的转化率不同, 在食物链的模式设计上, 应根据饲料资源条件, 尽量选用对某一饲料转化率高的畜禽作为主要组分, 以期获取最佳效益。,3、生态位理论与牧业生态工程,生态位就是动物在环境空间中的某一特定位置, 这一位置的确定取决于动物群落的丰富度和对环境的适应性与食性, 或者说是物种在由全部生存条件构成的n 维欧氏空间超体积环境中的功能和位置。这一理论在生态畜牧业中应用有以下基本观点。 （1）根据家畜的分布规律和对特定环境的适应性, 合理配置畜种结构。如我国南方发展草食牲畜, 丘陵农区, 应以黄牛和山羊为优势种, 而滨湖地区则应以水牛和鹅为优势种。 （2）充分利用生物生长过程中的“时间差”和“空间差”,按“时空多维结构”安排生产。如“稻萍鱼泥鳅”和“秸秆蘑菇蚯蚓鸡饲料肥料”等即为例证。,4、牧业生态工程模式,（1）调整畜种结构论 有人认为, 要节粮, 就是要少养耗粮多的猪、鸡, 多养耗粮少的草食畜禽, 鉴于我国猪鸡饲养量过多, 而草食牲畜又太少, 于是主张走“调整畜种结构”的道路。 （2）秸秆畜牧业论 有人根据我国各类作物秸秆极为丰富, 年产量约5 亿吨, 于是主张学习“印度模式”,走“秸秆畜牧业”的道路。 （3）草地畜牧业论 有人根据我国有4 亿hm2 草地资源, 其中有0. 67 亿hm2 未被利用,南方有草山草坡0. 67 亿hm2, 尚有0. 43 亿hm2 未被利用, 于是主张借鉴“新西兰经验”,走“草地畜牧业”的道路。,4、牧业生态工程模式,（4）畜牧轻工业论 有人根据我国近年来, 养鸡业发展迅速, 鸡的饲料转化率高，周转快,效益好, 是畜牧业生产中的“轻工业”,于是主张走“短平快”的“畜牧轻工业”的道路。 （5）猪为六畜之首论 有人根据我国猪年饲养量高达3.6 亿头( 占世界总量的42%) , 猪肉占肉类总量的97. 5%, 于是主张把发展畜牧业的重点“仍放在猪上”,走“猪为六畜之首”的道路。 （6）人工草地草业论 人工牧草可以成为绿色农业、白色农业和蓝色农业的基础。长期以来，我国不重视人牧草的培育与种植和开发利用，既有历史、地理的原因，也有现实原因。,4、牧业生态工程模式,长期以来，由于对草的忽视，根本无法形成现代草产业和以草为基础形成产业链，形成了以粮为纲的“谷物大田制耕作路线”。许多西方发达国家不仅重视草种的改良与培育，还以草为基础形成了以蛋白质为纲的“混合型耕作制”。往往将最好的土地用于种植人工牧草，成陇种植，施肥保土、水利设施齐全，甚至还有喷灌，与我国放任自生自灭的牧草管理方式形成鲜明对照。例如，欧洲用于反的土地占土地总面积的33%，管理的精细程度与作物耕地相当，这些管理精细的人工牧草地的生产力比天然草场高许多倍，所以，畜牧生产能力很高，许多国家成为畜产品出口强国。在美国，苜蓿成为仅次于玉米、小麦和大豆的第四大作物，由苜蓿及其所带动的动物产品经济价值超过所有其他经济作物的总产值。以苜蓿为代表的草地产业已成为重要的支柱产业(王堃2002)。西方发达国家的先进的耕作制度极大地推动了畜牧业的发展，奠定了现代农业的基础，同时还向草食畜牧业及其深加工产业链上转移了大量的劳动力。,三、牧业生态工程设计,牧业生态工程,结构设计,工艺设计,平面设计 垂直设计 时间设计 食物链设计,设计、规划、调整和改造生产工艺，达到资源充分利用和物质循环再生目的。,农业生态工程：,加工厂,鱼塘,桑基,蔗基,塘泥,蚕粪,甘蔗,蚕茧,塘泥,蔗叶,有机物质,鱼,珠江三角洲建立的蔗基鱼塘和桑基鱼塘,庭院生态工程：,生产者 (各种蔬菜),消费者 (鸡、鸭、鹅、猪),人类,分解者 （沼气池）,种子、幼苗,太阳能,肥料,菜叶、根,蛋、奶、肉等商品,蛋、奶,粪,粪便、尿,沼气,人力,人力,四川是全国畜牧业大省。 2004年，全省出栏猪、牛、羊、禽分别达到8151.77万头、340.8万头、2292.29万头、10.81亿只，其中生猪产量居全国之首，家禽产量居全国第二。 同时,四川畜牧业产值已占农业总产值的48%,在农民增收中的比重达60%,挑起了农民增收的大梁,托起了农村经济半边天.,四川草地畜牧业发展优势,草地资源丰富 雨量充沛 牲畜资源独特 畜产品绿色无公害,四川省草地畜牧业存在的问题,草地生态环境脆弱，草地资源面临退化 草地畜牧业生产条件恶劣，牧民经济收入低 生产者受教育水平低,草地畜牧业可持续发展技术模式,四川省草地畜牧业优先发展的领域,遗传资源保护和利用技术优选 促进生态环境保护的政策和技术 当地劳动者知识和技能培训,续：四川省草地畜牧业优先发展的领域,牧业基础设施建设和完善 饲草料生产，加工和有效利用 农牧民生产组织形式和畜产品加工销售方式,遗传资源保护和利用技术优选,当地优良牧草选育 建立老芒麦种子生产基地,麦洼牦牛选育研究,遗传资源保护和利用技术优选,本地家畜品种选育建立原种场,麦洼牦牛选育研究,高寒牧区藏系绵羊新品系培育研究,改进牲畜繁殖技术，加强经济杂交力度,促进生态环境保护的政策和技术,开展草地资源和产草能力普查，准确核定草地载畜能力 促进人工割草地建设的相关研究和建设，大面积推广免耕人工种草技术 进一步深化退牧还草工程建设，采用政策和技术的方法促进天然草地恢复和改良,牧业基础设施建设,建立家庭牧场和联户牧场,联户牧场：512自然户组成一个联户 住房建设：国家、牧户各出部分钱 配套设施建设：路、电、水、电视信号、围栏、畜圈、暖棚,提高养殖经济效益,改善家畜营养管理，加强牲畜生长关键时期的营养供应,暖棚,人工打贮草基地,提高牧民的知识和技能,建立综合示范点和牧民田间学校 基层技术工作者和管理部门培训（希望之光骨干人才培训：留得住，用得上，叫得响）,提高牧民的知识和技能,牧民新知识，新技术培训,提高牧民的知识和技能,现代牧业机械引入和使用 开发、引入减少牧民劳动强度设备,培育牧区替代产业,建立面向牧民的低息小额信贷基金，鼓励牧民从事非牧行业,开发和推进替代能源利用,开发能够有效转化太阳能、风能的设备并在牧区大力推广 减少使用牲畜粪便作为能源的数量，培肥草原土壤 加强土壤肥力监测，开展草原配方施肥,四、牧业生态工程管理,1、认真做好对各种资源和环境，包括土壤、水源、草场、草种、疫病、气候及其他基本生产条件调查测定的基础上，在生态学和经济效益原则的指导下，制订出科学的短期或中长期发展计划。 2、在“以草定畜”的原则下，积极培育和合理利用天然草场，实行划区轮牧。 3、建立巩固的农田饲料生产体系，选用适当的优良牧草和作物品种，合理耕作，组织好秸秆、粪便还田，禁止盲目开荒和围湖造田等。,四、牧业生态工程管理,4、在确保生产基本条件的前提下，选择和引进最佳的畜种和品种进行繁殖和生产。 5、在需要和可能时，设计并建造符合所饲养畜